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第二章 常用原材料试验 第一 节 砂子（细集料） 砂是指粒径为0.15～4.75mm的岩石颗粒。通常分有天然砂和人工砂两类。 一、物理性质 砂的表观密度、堆积密度及空隙率： 砂表观密度的大小，能反映砂粒的密实程度。混凝土的用砂的表观，一 般要求不小于2.5每克立方厘米，通常在2.5至2.6每克立方厘米之间。 砂的堆积密度与空隙率有关。在自然状态下，干砂的堆积密度约为1400至1600千克每立方米。振实后的堆积密度可达1600至1700千克每立方米。 砂空隙率的大小，除与表观密度.堆积密度有关外，还与颗粒形状及级配有关。带有棱角的砂，空隙率较大，一 般天然河砂的空隙率为40％至45％。级配良好的砂，空隙率可小于40％. 二．含砂量及泥块含量 含泥量是指砂中粒径小于0.08毫米颗粒的粘土.淤泥与岩屑的总含量；泥块是指经水洗.手捏后变成粒径小于0.6毫米的块状粘土。 粘土、淤泥等粘附在砂粒表面，阻碍砂与水泥的粘结，除降低混凝土的强度及耐久性外，还使干缩增大。当粘土以团块存在时，危害性存在则更大。在《普通混凝用砂质量标准及检验方法》中，对泥和泥块含量都有限定，如下表所示。 砂中含泥量及泥块含量限值表 混凝土强度等级 大于或等于C30 小于C30 含泥量（按质量计％） ≤3.0 ≤5.0 泥块含量（按质量计％） ≤1.0 ≤2.0 颗粒级配与粗细程度 1．颗粒级配 砂子大小颗粒搭配的情况叫级配，也即砂中各种不同粒径的颗粒所占的比例。 当采用单一砂时，空隙率最大；采用两种不同粒径砂搭配时，空隙率则减少了：若采用多种（三种或以上）粒径砂混合时，空隙率会更小。因此，要减少砂粒间的空隙，就必须有大小不同的颗粒搭配，也即要求颗粒级配良好。 采用级配良好的砂子，可制得和易性良好的混凝土拌和物，能得到均匀密实的强度符合要求的混凝土，并因空隙率小而节约水泥。 2.粗细程度 砂的粗细程度是指不同粒径的砂子混合在一起后的平均粗细程度。砂子按粗细程度可分为粗砂、中砂、细砂和特细砂等。 砂粒的粗细反映砂粒比表面积的大小。在配制混凝土时，在用砂量相同的条件下，采用较多细颗粒砂时，比表面积较大，因此包裹砂粒表面的水泥浆就多，不够经济；当采用较多粗颗粒砂时，比表面积虽较小，但由于缺少中小颗粒的搭配，会使空隙率增加，混凝土拌和物易于离析、泌水，因此所用砂子不宜过细，也不宜过粗。 总之，对于混凝土用砂，其颗粒级配和粗细程度应统一考虑。当砂中含有较多的粗颗粒，并以适当的中颗粒及少量的细颗粒填充其空隙，则可达到空隙率及总表面积均较小，这样的砂比较理想。 3．颗粒级配和粗细程度的测定 砂的颗粒级配和粗细程度，可通过筛分析试验测定。 砂的筛分析法是用一 套孔径为4.75，2.36，1.18，0.6，0.3及0.15毫米的标准筛。从大到小依次由上向下叠起，将500克烘干砂样装入最上层内进行筛分，由粗到细依次过筛。筛完后，称得各号筛上的筛余量，并计算出各筛上的分计筛余百分率（各筛上的筛余量占砂样总量的百分率），分别以a1，a2，a3， a4，a5 和a6表示。再算出各筛的累计余百分率（各个筛与比该筛粗的所有筛的分计筛余白分率之和），分别以A1，A2，A3，A4，A5和A6表示。分计筛余率与累计筛余率的关系见表所示。 累计筛余率与分计筛余率的关系表 筛孔尺寸（㎜）（（ 分计筛余（%） 累计筛余率（%） 5.0 2.5 1.25 0.63 a1 a2 a3 a4 A1=a1 A2=a2+a1 A3=a3+a2+a1 A4=a1+a2+a3+a4 砂的粗细程度用细度模数（Mx）表示，其计算式为： Mx=｛（A2+A3+A4+ A+ A6）-5 A1｝/（100-A1） 砂的细度模数愈大，表示砂愈粗。砂按细度模数可分为四级，即： 粗砂：Mx=3.7~3.1 中砂：Mx=3.0~2.3 细砂：Mx=2.2~1.6 特细砂：Mx=1.5~0.7 普通混凝土模数只能用来划分砂的粗细程度，并不能来反映砂的级配优劣。细度模数相同的砂，其级配不一定相同。 砂的颗粒级配用级配区来表示。对于细度模数为3.7~1.6的普通混凝土用砂，以0.6毫米孔径筛的累计筛余率划分为三个级配区，砂的颗粒级配应处于下表内，但除4.75毫米和0.6毫米筛外，其他各筛的累计筛余率允许稍有超出界限，但总量不得大于5%。 砂的颗粒级配区表 筛空尺寸 （mm） 一区 二区 三区 累计筛余（%） 9.5 0 0 0 4.75 10~0 10~0 10~0 2.36